一步法合成螺双芴及螺氧杂蒽衍生物及其在有机发光二极管中的应用:性能增强及相关的光学现象（英文）

以芴为原料,以钯为催化剂一步合成了2-(9-苯基芴基)-9,9′螺二芴(PF-SBF)。以PF-SBF作为有机发光二极管的发光及主体材料(FIrpic为磷光客体)时,观察到了不同于PF-SBF及FIrpic发光的红光带。这分别源于PF-SBF分子间的聚集和发光层/传输层诱导的激基复合物。通过选择合适的空穴和电子传输层,有效抑制了激基复合物的发光。同时,PF-SBF和TAPC双主体的结构不仅实现了纯FIrpic和Ir(ppy)_3蓝光和绿光,还大幅提升了器件性能。蓝光、绿光器件的最大电流效率和最大亮度分达到16.7、50.5 cd?A~(-1)和7857 cd?m~(-2)(11 V)、23390 cd?m~(-2)(8 V)。另外,除了PF-SBF,利用相似的合成方法,我们也合成了2-(9-苯基芴基)-9,9′螺芴氧杂蒽(PF-SFX),其较大的三线态能级(2.8 eV)较PF-SBF更适合做蓝光主体。以TAPC和PFSFX为双主体的器件最大电流效率提升到了22.6 cd?A~(-1)。所有实验结果均表明,PF-SBF和PF-SFX是构建高效绿光/蓝光磷光主体材料的有效结构单元。     

一步法合成螺双芴及螺氧杂蒽衍生物及其在有机发光二极管中的应用：性能增强及相关的光学现象关

以芴为原料,以钯为催化剂一步合成了2-(9-苯基芴基)-9,9′螺二芴(PF-SBF)。以PF-SBF作为有机发光二极管的发光及主体材料(FIrpic为磷光客体)时,观察到了不同于PF-SBF及FIrpic发光的红光带。这分别源于PF-SBF分子间的聚集和发光层/传输层诱导的激基复合物。通过选择合适的空穴和电子传输层,有效抑制了激基复合物的发光。同时,PF-SBF和TAPC双主体的结构不仅实现了纯FIrpic和Ir(ppy)3蓝光和绿光,还大幅提升了器件性能。蓝光、绿光器件的最大电流效率和最大亮度分达到16.7、50.5 cd·A^-1和7857 cd·m^-2(11 V)、23390 cd·m^-2(8 V)。另外,除了PF-SBF,利用相似的合成方法,我们也合成了2-(9-苯基芴基)-9,9′螺芴氧杂蒽(PF-SFX),其较大的三线态能级(2.8 eV)较PF-SBF更适合做蓝光主体。以TAPC和PFSFX为双主体的器件最大电流效率提升到了22.6 cd·A^-1。所有实验结果均表明,PF-SBF和PF-SFX是构建高效绿光/蓝光磷光主体材料的有效结构单元。     

利用激基复合物发光的有机白光器件制备

以1,4-二(2-氰基-2-苯乙烯基)-2,5-二苯基苯(CNDPDSB)为发光层, N,N'-[3-萘基]-N,N'-二苯基[1,1'-二苯基]-4,4'-二胺(NPB)为空穴传输层, 8-羟基喹啉铝(Alq)为电子传输层, 制备了一种色度稳定的有机电致白光器件. 该器件的白光发射是由CNDPDSB与NPB界面形成的激基复合物发出的红光以及NPB与CNDPDSB发射的蓝光混合而成. 该白光器件的光谱稳定, 在工作电压(6~13 V)内, 色坐标由(0.33, 0.34)变化到(0.31, 0.37). 器件在6 V电压下开启, 10 V电压下的亮度和效率分别为1200 cd/m2和0.2 cd/A.     

一种具有稳定发射光谱的高效率白色有机电致发光器件

报道一种具有稳定发射光谱的新型白色有机电致发光器件. 选择DCJTB 作为红光染料将其掺入空穴传输材料NPB 中作为空穴传输层和第一发光层, 提供蓝光和红光; 选择AlQ 作为电子注入敏化剂, 将其掺入NPB 中作为第二发光层, 提供蓝光和绿光. DCJTB和AlQ 的掺杂浓度分别被优化为0.4%和1.4%, 第二发光层的厚度被优化为3 nm. 最终,得到了纯白色发射的有机电致发光器件; 该器件启亮电压仅3.1 V, 最大亮度高达32749 cd/m², 器件的最大电流效率为8.67 cd/A, 器件的最大功率效率为8.78 lm/W. 而且, 空穴型主体材料的选择导致该器件的色稳定性非常理想. 随着电流密度的提高, 该器件的色坐标始终稳定在(0.343, 0.342)到(0.328, 0.336)的范围内.     

四(8-羟基喹啉)硼锂作为电子注入层的高效有机发光二极管

采用四(8-羟基喹啉)硼锂(LiBq4)代替LiF 作为电子注入材料, 以金属铝作为阴极, 制备了有机电致发光器件. 器件采用N,N'-(α-萘基)-N,N'-苯基联苯二胺(NPB)作为空穴传输层, 三(8-羟基喹啉)铝(Alq3)作为电子传输层和发光层. 采用LiBq4作为电子注入层, 实验结果表明, 器件的亮度、电流效率和起亮电压等性能均有改善, 超过了采用LiF作为电子注入层的器件.器件性能的提升可以用电子注入增强和电荷平衡来解释.     

含稀土铕络合物的三元共聚物的光电性质

合成了可平衡电荷(空穴与电子)传输的三功能合一的稀土铕发光材料,将几种稀土铕络合物单体与乙烯基咔唑、甲基丙烯酸甲酯共聚制得含咔唑和稀土铕络合物的空穴传输层发光层电子传输层(HTLEMLETL)三功能合一的聚合物,并研究它们的电化学及电致发光性能.电化学分析表明这类三元共聚物兼有氧化性和还原性,氧化电位及还原电位分别为0.75V和-1.8V左右,可见这类材料同时具有空穴传输和电子传输功能.从测定的电致发光谱看,AlQ3、TPD及咔唑基等发光单元在器件中没有共发光,而是起电荷传输作用,以这些材料制作的电致发光器件所发的红光纯度都比较高.     

基于氰基化9-苯基芴衍生物的激基复合物发光与性质研究

激基复合物发光器件因给、受体材料掺杂比例易调且易实现小的单线态-三线态能隙差等优势, 在发展工艺简单、性能高效的有机发光二极管方面显示出很大的应用潜力. 针对目前激基复合物受体材料的种类仍较为匮乏, 器件性能仍需改善等问题, 本工作设计合成出新型基于9-苯基芴的电子受体材料(TCNDPFCz)用于构筑激基复合物发光器件. 实验表明, 受体分子TCNDPFCz与给体分子1,1-bis[(di-4-tolylamino)phenyl]cyclohexane (TAPC)掺杂后(TAPC: TCNDPFCz)呈现明显的激基复合物发光, 其光致发光效率为54%, 电流效率为27.2 cd•A^‒1, 功率效率为32.9 lm•W^‒1, 外量子效率为12.5%. 经分析, 我们推测激基复合物TAPC:TCNDPFCz形成的过程得益于TCNDPFCz具有很强的吸电子能力. 本工作表明9-苯基芴可以作为骨架单元来构筑受体分子, 为开发新型电子受体材料提供了新策略.     

吡唑啉衍生物有机电致发光器件中激基复合物的发射

以两种吡唑啉衍生物为空穴传输材料(HTM)和BBOT为电子传输材料组成双层器件, 获得了相对于组成材料的荧光光谱红移和宽化的电致发光. 双层器件和HTM∶BBOT等摩尔混蒸薄膜的光致发光及电致发光测量表明, 该谱带来自HTM/BBOT界面激基复合物的发射, 根据器件的能级图, 激基复合物的类型为BBOT的激发态BBOT⁽与基态的HTM相互作用的复合物. 用HTM∶BBOT混合发光层增加器件中激基复合物的形成界面, 提高了器件的发射性能.     

中位四(1-苯基吡唑-4-基)卟啉掺杂空穴传输材料的红色有机电致发光器件(英文)

使用中位-四(1-苯基吡唑-4-基)卟啉(TPPyPH2)掺杂空穴传输材料N,N′-二苯基-N,N′-双(4-甲苯基)-1,1′-二苯基-4,4′-二胺(TPD)制备了红色有机电致发光器件.因为TPD的发射光谱与TPPyPH2的吸收光谱具有更大的光谱重叠,为了得到更为有效的从主体材料TPD向红光染料TPPyPH2的能量传递,我们使用TPD代替传统的8-羟基喹啉铝(Alq3)作为主体发光材料.器件在680nm处具有纯的红光发射峰;通过使用Alq3电子传输层以及使用Alq3共掺杂发光层的方法,使器件的发光性能得到了改善,结构为ITO/Alq3+TPPyPH2+TPD(50nm)/Alq3(30nm)/Al的器件的最大发光亮度为177cd/m2.     

混合蓝色和绿色发射的高亮度白色有机电致发光器件

使用星形六苯芴类新材料1,2,3,4,5,6-hexakis(9,9-diethyl-9H-fluoren-2-y1)benzene(HKEthFLYPh)分别制备了三种不同结构的有机电致发光器件.在结构为indium-tin oxide(ITO)/NPB(40nm)/HKEthFLYPh(10nm)/Alq3(50nm)/Mg:Ag(200nm)的器件中,获得了两个电致发光谱峰分别位于435和530nm处的明亮白光.HKEthFLYPh足能量传输层;N,N'-bis-(1-naphthyl)-N,N'-diphenyl-(1,1'-biphenyl)-4,4'-diamine(NPB)是空穴传输层和蓝色发光层;tris(8-hydroxyquinoline)aluminum(Alq3)是电子传输层和绿色发光层.结果表明,当驱动电压为15V时,器件的最大亮度达到8523cd·m-2;在5.5V时,器件达到最大流明效率为1.01m·W-1.在电压为9V时,CIE色坐标为(0.29,0.34).此外,通过改变HKEthFLYPh层的厚度,发现蓝色发射的相对强度随着HKEthFLYPh层厚度的增加而增强.     

可溶液加工的蒽醌/芴类双极性荧光材料的合成及其光电性质

通过Suzuki反应合成得到了一种可溶液加工的蒽醌/芴类双极性荧光材料2-蒽醌基-9, 9'-二异辛基芴（FAA）,利用紫外吸收光谱和荧光发射光谱对其光物理性质进行了初步研究,并采用密度泛函理论计算方法分析了分子光物理性质的本质。通过单载流子器件的性能测试,证实了FAA具有较好的双极性传输特性。进而研究了该材料的电致发光性能,将其掺杂于主体材料1, 3-双（9-咔唑基）苯（mCP）中,利用旋涂法制备了结构为ITO（氧化铟锡）/PEDOT：PSS（聚3, 4-乙撑二氧噻吩：聚苯乙烯磺酸盐）/mCP：FAA/TmPyPb（1, 3, 5-三[（3-吡啶基）-3-苯基]苯）/LiF/Al的有机发光二极管。器件的启亮电压约为7.4 V,最大亮度为1719 cd·m^-2,最大电流效率和最大功率效率分别为1.66 cd·A^-1和0.56 lm·W^-1;同时,结合器件各功能层的能级结构图,探讨了其电致发光机制。     

p型结构的高效有机白光器件

制备了一种高效的p型结构的红光有机发光器件.对比发现这种p型结构的器件在亮度、电流密度以及效率等方面都优于普通的器件.将这种p型结构应用到白光器件上,使用红、绿、蓝三种发光材料作为发光层,通过调节它们各自的发射强度来实现白光发射.优化条件后,制得白光器件的最大电流效率和功率效率分别为19.3cd.A-1和12.1lm.W-1,最大亮度可达到31770cd.m-2,在5到11V驱动电压范围内为较纯正的白光,器件的可重复性好.     

基于新型硅基化合物衍生物的有机电致发光器件

利用真空蒸镀方法, 以两种新型硅基化合物同族衍生物材料BMPSiE(1,2-bis(1-methyl-2,3,4,5-tetraphenyl-1H-Silole-1-yl)ethane)和BMPThSi(1,1’-dimethyl-3,3’,4,4’-tetraphenyl-2,2’,5,5’-tetra(thiophen-2-yl)-1,1’-bi(1 H-silole))为发光层, NPB(N,N’-diphenyl-N,N’-bis (3-methylphenyl)-1,1’-biphenyl-4,4’-diamine)和Alq3(tris (8-hydroxyquinolinolato) aluminum)分别为空穴和电子传输层, 制备了结构简单的高亮度电致发光器件, 表征了器件的光电性能, 并通过器件的能级结构对器件的发光机理进行了讨论. 结果表明, 驱动电压为20 V时, BMPSiE和BMPThSi的三层结构的器件最大亮度分别为9991.9 和15261.5 cd·m-2, 流明效率分别为0.36 和0.31 lm·W-1. 器件发光光谱谱峰位于483和495 nm处, 分别为BMPSiE和BMPThSi的特征光谱, CIE(国际发光照明委员会)色度图坐标为(0.202, 0.337)和(0.246, 0.419),且不随外加电压的改变而变化.     

基于新型螺氧杂蒽主体的高效蓝色磷光有机发光二极管

We synthesized a series of novel spiro[fluorene-9, 9'-xanthene] (SFX)-based host materials via a one-step palladium-catalyzed cross-coupling reaction. These materials have high triple energy levels and high yield, and thus can be used as hosts for blue phosphors. Blue phosphorescent organic light-emitting devices (PHOLEDs) with a bis (3, 5-difluoro-2-(2-pyridyl) phenyl-(2-carboxypyri-dyl) iridium (Ⅲ) (FIrpic) emission were fabricated. Furthermore, we applied cohosts composed of one of the new synthesized materials and the hole transport material di-[4-(N, N-ditolyl-amino)-phenyl]cyclohexane (TAPC) to the blue PHOLEDs to successfully acquire efficient blue emissions. The SFX-based material provided efficient energy transfer while TAPC improved the mobility of the cohost as well as reduced the working voltage. Maximum current efficiencies of 22.56 and 25.93 cd·A^-1 and the maximum brightnesses of 6421 and 6196 cd·m^-2 were obtained for the PHOLEDs with TAPC: 2-(9-phenyl-fluoren-9-yl) spiro[fluorene-9, 9'-xanthene] (PF-SFX) and TAPC: 2-(9-(4-(octyloxy)-phenyl)-9H-fluoren-9-yl) spiro[fluorene-9, 9'-xanthene] (C8OPF-SFX) cohosts, respectively. The experimental results obtained for the four SFX-based host materials were enough to declare that SFX is an effective main unit that can be used to build efficient host materials for blue phosphors containing only C, H, and O basic elements.     

Electroluminescence from Exciplex on the Interface Between TPD and La（PMIP）3（Bipy）

The bilayer organic light-emitting diode(OLED) with a blue fluorescent lanthanum complex, tris(1-phenyl-3-methyl-4-isobutyryl-5-pyrazolone)-(2,2′-dipyridyl) lanthanum [La(PMIP)3(Bipy)], as a light emitting material and N,N′-diphenyl-N,N′-bis(3-methylphenyl)-1,1′-biphenyl-4,4′-diamine(TPD) as a hole transporting material emits bright green light instead of blue light. The data of the absorption, the photoluminescence(PL) and the photoluminescence excitation(PLE) spectra of TPD, La(PMIP)3(Bipy) and the mixture of TPD and La(PMIP)3(Bipy)(molar ratio 1∶1) prove that the electroluminescent emission originates from the exciplex on the interface between TPD and La(PMIP)3(Bipy). By improving device configuration with tris(8-hydroxyquinoline) aluminum(ALQ) as an electron transporting material, a maximum luminance of 800 cd/m2 was obtained.     

High-performance blue electroluminescent devices based on 2-(4-biphenylyl)-5-(4-carbazole-9-yl)phenyl-1,3,4-oxadiazole

An electron transporting moiety (1,3,4-oxadiazole) and a hole transporting moiety (carbazole) were combined to create 2-(4-biphenylyl)-5-(4-carbazole-9-yl)phenyl-1,3,4-oxadiazole (CzOxa), a three layer device with a configuration of ITO/TPD(50 nm)/CzOxa(40 nm)/AlQ(40 nm)/Mg0.9Ag0.1(200 nm)/Ag(80 nm) which exhibited a blue emission peak at approximately 470 nm (x = 0.14, y = 0.19) with a maximum luminance of 26,200 cd m(-2) at a drive voltage of 15 V and a maximum luminous efficiency of 2.25 lm W(-1).     

Investigating side chain mediated electroluminescence from carbazole-modified polyfluorene

In molecular design of electroluminescent (EL) conjugated polymers, introducing a charge transport moiety on a side chain is found to be a promising method for balancing electron and hole fluxes in EL devices without changing the emitting color if there is no interaction between moiety and main chain. In the case of grafting a carbazole (Cz) moiety (hole transporting) on blue emitting polyfluorene, a green emission appears with intensity comparable to the blue emission, which was attributed to a possible interaction between main chain and Cz as previously reported by us. Here, a detailed study of its EL mechanism was carried out by means of time-resolved EL with the assistance of molecular simulation and thermally stimulated current measurements; exploration of how main chain segments interact with the transport moiety was performed. We found the Cz groups in Cz100PF play multiple roles: they act as (1) hole transporter to improve hole injection, (2) hole trapping site for efficient electron-hole recombination to yield blue-emitting excitons, and (3) source of green emission from electroplex formed via electric field-mediated interaction of the Cz/Cz radical cation with an electron in the nearby PF backbone. In combination, these observations suggest that integrated consideration for both intramolecular and intermolecular interactions provides a new route of molecular design of efficient EL polymers.     

一种含载流子传输基的铱配合物:合成及深黄色电致磷光器件

合成了一种含有载流子传输基新的铱配合物(BPPBI)2Ir(ECTFBD)[HBPPBI:1-苯基-2-(4-联苯基)苯并咪唑,HECTFBD:1-(9-乙基-3-咔唑基)-4,4,4-三氟-1,3-丁二酮],其结构和组成经核磁共振氢谱和元素分析所证实。研究了这种铱配合物二氯甲烷溶液的光物理和电化学性质。制作了基于这种铱配合物的电致磷光器件。器件结构是ITO/MoO3(10 nm)/NPB(80 nm)/CBP:x%(BPPBI)2Ir(ECTFBD)(20 nm)/TPBi(45 nm)/LiF/Al[x%:质量百分比为4%和7%的掺杂浓度;NPB:N4,N4′-二(1-萘基)-N4,N4′-二苯基-4,4′-联苯二胺,CBP:4,4′-二(9-咔唑基)联苯,TPBi:1,3,5-三(2-(1-苯基)苯并咪唑基)苯]。这些器件显示出深黄色的发射。对于7%掺杂浓度器件,最大的电流效率和最大发光亮度分别是5.2 cd.A-1和8 690 cd.m-2。